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6. La dottrina della biosfera di Vernadsky.

Esistono due principali definizioni del concetto di “biosfera”, una delle quali, quella dell'insieme di tutti gli organismi viventi sulla Terra, è nota sin dalla comparsa di questo termine nella scienza. VI Vernadsky (1863-1945, scienziato sovietico, fondatore della geochimica, biogeochimica, radiogeologia), che studiò l'interazione dei sistemi viventi e non viventi, avanzò un nuovo principio: il principio della connessione inestricabile tra viventi e non viventi, comprendendo la biosfera come “la sfera dell’unità dei viventi e dei non viventi”. Riteneva che la vita avesse avuto inizio con la formazione della Terra e credeva che non esistessero prove scientifiche convincenti che indicassero che la vita non fosse mai esistita sul nostro pianeta.

Sotto la biosfera V.I. Vernadsky capì il sottile guscio della Terra, in cui tutti i processi avvengono sotto l'influenza diretta degli organismi viventi. La biosfera si trova all'incrocio tra litosfera, idrosfera e atmosfera nella gamma che va da 10 km di profondità nella Terra a 33 km sopra la Terra. Studiando la biogeochimica da lui creata, studiando la distribuzione degli elementi chimici sulla superficie del pianeta, giunse alla conclusione che non esiste praticamente un solo elemento della tavola periodica (D.I. Mendeleev, 1834-1907, scienziato russo, chimico) che non sarebbe incluso nella sostanza degli esseri viventi. Ha anche sottolineato l'importanza dell'energia e ha definito i meccanismi di conversione energetica degli organismi viventi. 6

7.Biosfera – ecosistema globale.

Un ecosistema è un sistema di interazione tra gli organismi viventi e il loro habitat. Gli ecosistemi sono disponibili in diversi livelli di complessità e dimensioni. Gli ecosistemi più piccoli fanno parte di ecosistemi più grandi, che a loro volta fanno parte di ecosistemi ancora più grandi. I macroecosistemi (continenti, oceani, ecc.) formano l’ecosistema globale: la biosfera.

La biosfera è caratterizzata da un ciclo energetico determinato dai diversi ruoli trofici di produttori, consumatori e decompositori. Questa è una delle caratteristiche chiave di un ecosistema, che garantisce la stabilità dell'ecosistema.

La biosfera è caratterizzata da tutte le proprietà degli ecosistemi:

• La biosfera comprende gli organismi viventi che popolano la Terra, così come il loro habitat: oceani, terra, atmosfera.
• Ci sono cicli di materia nella biosfera: grande (oceano-terra) e piccolo (vivente - materia inerte).
• Nella biosfera sono presenti tutti e tre i partecipanti alla catena trofica: i produttori, rappresentati dagli autotrofi; consumatori (organismi eterotrofi) e decompositori (organismi eterotrofi che decompongono la materia organica)
• La biosfera, come ecosistema, è stabile e potenzialmente immortale finché esistono i produttori. Tra tutti gli ecosistemi, la biosfera, essendo il più grande, ha la maggiore stabilità.

Sulla base di ciò, la biosfera è un ecosistema. Poiché la biosfera unisce tutti gli ecosistemi del pianeta, viene chiamata ecosistema “globale”. 7

8.Ciclo della materia nella biosfera.

La Terra differisce dagli altri pianeti in quanto la sua biosfera contiene una sostanza sensibile al flusso della radiazione solare: la clorofilla. È la clorofilla che garantisce la conversione dell'energia elettromagnetica dalla radiazione solare in energia chimica, con l'aiuto della quale avviene il processo di riduzione degli ossidi di carbonio e di azoto nelle reazioni di biosintesi.

In una pianta verde avviene la fotosintesi, il processo di produzione di carboidrati dall'acqua e dal biossido di ossigeno (che si trova nell'aria o nell'acqua). In questo caso, l'ossigeno viene rilasciato come sottoprodotto. Le piante verdi sono classificate come autotrofi: organismi che prendono tutti gli elementi chimici di cui hanno bisogno per la vita dalla materia inerte che li circonda e non necessitano di composti organici già pronti di un altro organismo per costruire il proprio corpo.

Gli eterotrofi sono organismi che necessitano di materia organica formata da altri organismi per la loro nutrizione. Gli eterotrofi trasformano gradualmente la materia organica formata dagli autotrofi, riportandola al suo stato originale, minerale.

La funzione distruttiva (distruttiva) è eseguita da rappresentanti di ciascuno dei regni della materia vivente. Il decadimento e la decomposizione sono una proprietà integrante del metabolismo di ogni organismo vivente. Le piante formano la materia organica e sono i maggiori produttori di carboidrati sulla Terra, ma producono anche l'ossigeno necessario alla vita come sottoprodotto della fotosintesi.

Durante il processo di respirazione, nei corpi di tutte le specie viventi si forma anidride carbonica, che le piante utilizzano nuovamente per la fotosintesi. Esistono anche specie di esseri viventi per i quali la distruzione della materia organica morta è un metodo di nutrizione. Esistono organismi con un tipo di alimentazione mista, sono chiamati mixotrofi.

Nella biosfera avvengono i processi di trasformazione della materia inorganica, ossea in materia organica e la ristrutturazione inversa della materia organica in materia minerale. Il movimento e la trasformazione delle sostanze nella biosfera avviene con la partecipazione diretta della materia vivente, tutti i tipi dei quali si sono specializzati in vari metodi di nutrizione.

La quantità finita di materia che esiste nella biosfera ha acquisito la proprietà dell'infinito attraverso il ciclo delle sostanze. Tutti i componenti della biosfera interagiscono tra loro, garantendo la stabilità del sistema. 8

9. Limiti di stabilità della biosfera.

La biosfera agisce come un ecosistema enorme ed estremamente complesso, che opera in modalità stazionaria basata sulla regolazione fine di tutte le sue parti e processi costitutivi.

La stabilità della biosfera si basa sull'elevata diversità degli organismi viventi, i cui singoli gruppi svolgono diverse funzioni nel mantenere il flusso complessivo della materia e la distribuzione dell'energia, sullo stretto intreccio e sull'interconnessione dei processi biogenici e abiogenici, sul coordinamento dei cicli di singoli elementi e bilanciando la capacità dei singoli serbatoi. Nella biosfera operano sistemi complessi di feedback e dipendenze.

Tuttavia, la stabilità dell’atmosfera presenta alcuni limiti e la violazione delle sue capacità normative è irta di gravi conseguenze.

Il complesso impatto dell’umanità sulla biosfera sta aumentando molto più velocemente della crescita dell’umanità stessa. Pertanto, con il successivo raddoppio della popolazione mondiale, il carico sulla biosfera aumenterà molte volte.

L’umanità non ha mai pensato prima al destino dei rifiuti e quindi non ha pianificato cicli di produzione chiusi. La natura stessa si sbarazzava di paglia, legno e cadaveri di animali, e ciò che non subiva trasformazioni chimiche veniva semplicemente sepolto sotto uno strato di terra o limo. Rispetto al ciclo delle sostanze nella biosfera, i rifiuti umani sono rimasti a lungo insignificanti. Tuttavia, l’aumento multiplo della produzione industriale e rurale nel corso del XX secolo ha portato a un inquinamento altrettanto vasto dell’acqua, dell’aria e del suolo. Considerando le dimensioni limitate di un pianeta quasi completamente popolato, le persone devono ora garantire che i loro rifiuti vengano trattati in modo da non danneggiare la biosfera. 9

Nel corso del tempo, la biosfera diventa sempre più instabile. Esistono diversi cambiamenti prematuri nello stato della biosfera che sono tragici per l'umanità, alcuni di essi sono associati all'attività umana.

Alcuni filosofi, ad esempio David Pearce, sostengono la modifica della biosfera per eliminare la sofferenza di tutti gli esseri viventi e creare un vero e proprio paradiso sulla terra. 10

Conclusione.

La biosfera è il sistema più importante, la cui importanza non può essere sopravvalutata, perché È la biosfera l'ambiente in cui l'umanità può esistere.

La biosfera copre altre scale più significative di spazio e tempo. Su queste scale si manifestano in modo più significativo modelli geologici che collegano tra loro l'attività della materia vivente, l'organizzazione della biosfera e la dinamica delle geosfere, tra i quali la crosta terrestre gioca un ruolo speciale e molto importante come accumulatore e trasformatore di energia solare e solare. energia biochimica.

Le attività umane moderne hanno causato in gran parte danni imprevisti all’ambiente, che in definitiva minacciano l’ulteriore sviluppo dell’umanità stessa. Questi cambiamenti in questa fase non sono ancora irreparabili. Pertanto, uno dei compiti dell'ecologia moderna è lo studio dei processi regolatori nella biosfera e la creazione di una base scientifica per il suo uso razionale. Le leggi fondamentali del funzionamento della biosfera stanno già emergendo, ma resta ancora molto da fare attraverso gli sforzi congiunti degli ecologisti di tutti i paesi del mondo.

Collegando la dottrina della biosfera con l'attività umana, non solo geologica, ma anche in generale con le diverse manifestazioni dell'esistenza dell'individuo e della vita della società umana, possiamo concludere che tutti noi, persone, siamo una parte inseparabile di materia vivente, legata alla sua immortalità, parte necessaria del pianeta e del cosmo, continuatrice delle attività della vita, figlia del Sole.

Bibliografia.

1. Alekseenko V.A. Attività vitale e biosfera / V.A. Alekseenko.- M.: Logos, 2005.- 231 p.
2. Bochkarev A . I. Concetti delle scienze naturali moderne : manuale per studenti universitari / A. I. Bochkarev, T. S. Bochkareva, S. V. Saksonov; a cura di prof. A. I. Bochkareva. – Togliatti: TGUS, 2008. – 386 pag.
3. Goffman VR Concetti di scienza naturale moderna: libro di testo. indennità / V.R. Goffman - Chelyabinsk: Casa editrice SUSU, 2001. - 79 p.
4. Ivlev A.M. Scienze della Terra: libro di testo. indennità / M.M. Ivlev, A.M. Derbentseva, VT Starozhilov. - Vladivostok: casa editrice Dalnevost. Università, 2006.- 107 p.
5. Concetti di scienza moderna: 100 domande d'esame: un riferimento espresso per gli studenti universitari; sotto generale ed. S.I. Samigina. – M.: MarT, 2003.- 132 p.
6. Korobkin V.I. Ecologia: libro di testo per università / V.I. Korobkin, L.V. Peredelsky - Rostov sul Don: Phoenix, 2007. - 602 p.
7. Kunafin M. S. Concetti di scienze naturali moderne: libro di testo. Manuale / M.S.Kunafin. - 3a ed. – Ufa: ISBN, 2003. – 253 pag.
8. Polishchuk Yu.M. Ecologia generale: libro di testo. indennità / Yu.M. Polishchuk. – Khanty-Mansiysk: RIC YSU, 2004. – 206 p.
9. Khoroshavina S.G. Concetti di scienze naturali moderne. Corso di lezioni: libro di testo / S.G. Khoroshavina. - 4a edizione - Rostov-sul-Don. Fenice, 2005.- 647 pag.
10. Biosfera [risorsa elettronica] / enciclopedia libera - Modalità di accesso:http://ru.wikipedia (data di accesso: 09/10/2011).

Descrizione del lavoro

Il pianeta Terra esiste da molti anni. Durante questo enorme intervallo di tempo, sulla sua superficie si verificarono costantemente processi fisici e chimici complessi, nacque la vita, si formò un'atmosfera contenente ossigeno e si svilupparono animali e piante altamente organizzati.

L'ecologia (dal greco Οικος - casa, abitazione, economia, dimora, habitat, patria e λόγος - concetto, dottrina, scienza) è una scienza che studia i rapporti tra la natura vivente e quella inanimata. Il termine fu proposto per la prima volta nel libro “Morfologia generale degli organismi” nel 1866 dal biologo tedesco Ernst Haeckel. La stragrande maggioranza dei ricercatori moderni ritiene che l'ecologia sia una scienza che studia le condizioni di esistenza degli organismi viventi e le relazioni tra gli organismi e l'ambiente in cui vivono. Una definizione più generale è stata data dall’ecologo americano Odum: “l’ecologia è un campo di conoscenza interdisciplinare, la scienza della struttura dei sistemi multilivello nella natura, nella società e nelle loro interrelazioni”.

L’ecologia come scienza risolve i seguenti problemi:

· studia le leggi e i modelli di interazione degli organismi con il loro ambiente;

· studia la formazione, la struttura e il funzionamento dei sistemi biologici sopraorganismi (popolazione, biocenosi, biogeocenosi (ecosistema), bioma, biosfera);

· studia le leggi e i modelli di interazione dei sistemi biologici sopraorganismi (popolazione, biocenosi, biogeocenosi (ecosistema), bioma, biosfera) con l'ambiente;

Risolvere i problemi dell’ambiente ci consentirà di raggiungere gli obiettivi prefissati:

· sviluppo di modalità ottimali di interazione tra società e natura, tenendo conto delle leggi dell'esistenza della natura;

· prevedere le conseguenze dell'impatto della società sulla natura al fine di prevenire risultati negativi.

Per risolvere i problemi, utilizza sia i propri metodi che i metodi di altre scienze. I metodi propri dell'ecologia possono essere divisi in tre gruppi: sul campo, in laboratorio e sperimentali.

L'ecologia è strettamente correlata a scienze come la biologia, la chimica, la matematica, la geografia, la fisica e l'epidemiologia. Recentemente si sono fatti conoscere attivamente ambiti di ricerca complessi e interdisciplinari.

In base alla dimensione degli oggetti di studio, l’ecologia è suddivisa nelle seguenti discipline: autoecologia, ecologia delle popolazioni, sinecologia, ecologia del paesaggio, ecologia globale (megaecologia, studio della biosfera terrestre)

In relazione alle materie di studio si divide in ecologia dei microrganismi, dei funghi, delle piante, degli animali e dell'uomo; così come agricolo, industriale (ingegneria) e generale (come disciplina teoricamente generalizzante).

Tenendo conto dell'ambiente e dei componenti, si distinguono l'ecologia della terra, dei corpi d'acqua dolce, dei mari, dell'estremo nord, delle alte montagne e della chimica (geochimica, biochimica).

Secondo gli approcci all'argomento, si distinguono l'ecologia analitica e l'ecologia dinamica.

Dal punto di vista del fattore tempo, viene considerata l'ecologia storica ed evolutiva (inclusa l'archeologia).

Nell'ecologia umana si distingue l'ecologia sociale. Il problema centrale dell’ecologia moderna è la ricerca dell’interazione ottimale nel sistema “uomo-ambiente”. L'ecologia acquisisce i tratti di una visione del mondo molto attuale e si trasforma in una dottrina sulla scelta delle modalità di sopravvivenza della popolazione umana.

L'ecologia moderna nella sua struttura ha le seguenti sezioni: ecologia generale, geoecologia, bioecologia, ecologia umana, ecologia sociale, ecologia applicata.

Ogni sezione ha le proprie divisioni e collegamenti con altre parti dell'ecologia e delle scienze correlate. L'ecologia e la conservazione della natura sono strettamente correlate, ma se l'ecologia è una scienza fondamentale, allora la conservazione della natura è direttamente correlata alla pratica.

Un ecosistema è un insieme di produttori, consumatori e detritivori che interagiscono tra loro e con il loro ambiente attraverso lo scambio di materia, energia e informazioni in modo tale che questo unico sistema rimanga stabile per un lungo periodo di tempo.

Un ecosistema naturale è caratterizzato da tre caratteristiche:

· un ecosistema è necessariamente un insieme di componenti viventi e non viventi;

· all'interno dell'ecosistema si svolge un ciclo completo, che inizia con la creazione della materia organica e termina con la sua decomposizione in componenti inorganici;

· l'ecosistema rimane stabile per un certo periodo, il che è garantito da una certa struttura di componenti biotici e abiotici.

I principali ecosistemi terrestri sono chiamati ecosistemi terrestri o biomi. Gli ecosistemi dell'idrosfera sono chiamati ecosistemi acquatici. Un ecosistema è costituito da vari componenti abiotici e biotici.

I componenti abiotici di un ecosistema includono vari fattori fisici (luce solare, ombra, evaporazione, vento, temperatura, correnti d'acqua) e chimici (macroelementi - C, O, H, N, P, S, Ca, Mg, K, Na e microelementi - Fe, Cu, Zn, Cl).

Le componenti biotiche di un ecosistema si dividono a seconda del metodo di nutrizione in produttori (organismi che producono composti organici da quelli inorganici), consumatori (organismi che ricevono i nutrienti e l'energia necessaria nutrendosi di organismi viventi - produttori o altri consumatori) e decompositori (organismi che ricevono i nutrienti e l'energia necessaria nutrendosi dei resti di organismi morti).

I produttori (piante verdi) creano materia organica nel processo fotosintesi(un processo chimico che avviene nelle piante verdi, nelle alghe e in molti batteri in cui l'acqua e l'anidride carbonica vengono convertite in ossigeno e cibo utilizzando l'energia della luce solare) o chemiosintesi(il processo di conversione dei composti inorganici in sostanze organiche nutrienti utilizzando l'energia delle reazioni chimiche). Queste sostanze organiche vengono utilizzate dai produttori come fonte di energia e come materiale da costruzione per le cellule e i tessuti del corpo.

I consumatori si dividono in: fitofagi - 1° ordine, che si nutrono esclusivamente di piante vive; predatori (carnivori) -2° ordine, che si nutrono esclusivamente di fitofagi, 3° ordine, che si nutre solo di carnivori; eurifagi che possono mangiare sia cibo vegetale che animale.

I decompositori si dividono in: detritivori: consumano direttamente organismi morti o resti organici. e distruttori: decompongono la materia organica morta in semplici composti inorganici (il processo di putrefazione e decomposizione).

Il concetto di biosfera è nato più di cento anni fa. Il geologo austriaco Eduard Suess, parlando delle varie conchiglie del globo, usò per primo questo termine. Nel 1926 furono pubblicate le lezioni di V.I. Vernadsky, che definì con il termine quegli strati della crosta terrestre che furono esposti nel corso della storia geologica all'influenza degli organismi viventi, e per la prima volta assegnò agli organismi viventi il ​​ruolo della principale forza trasformatrice del pianeta Terra, tenendo conto delle loro attività non solo nel presente, ma anche nel passato.

La biosfera comprende gli strati superiori della litosfera, lo strato inferiore dell'atmosfera (troposfera) e l'intera idrosfera, interconnessi da complessi cicli di materia ed energia.

Il limite inferiore della vita sulla Terra (3 km) è limitato dall'elevata temperatura dell'interno della terra, il limite superiore (20 km) dalla forte radiazione dei raggi ultravioletti (tutto al di sotto è protetto dallo strato di ozono). Tuttavia, solo i microrganismi si trovano ai confini della biosfera; la più alta concentrazione di biomassa si osserva sulla superficie della terra e dell’oceano, nei luoghi in cui i gusci entrano in contatto. Gli organismi che compongono la biosfera hanno la capacità di riprodursi e diffondersi in tutto il pianeta.

La biomassa totale della Terra rappresenta circa lo 0,01% della massa dell'intera biosfera. Di questa somma il 97% è occupato da piante, il 3% da animali. La biomassa degli organismi che vivono sulla terra è rappresentata per il 99,2% da piante verdi e per lo 0,8% da animali e microrganismi. Al contrario, nell’oceano, le piante rappresentano il 6,3% e gli animali e i microrganismi rappresentano il 93,7% della biomassa totale. La biomassa totale dell’oceano rappresenta solo lo 0,13% della biomassa di tutte le creature che vivono sulla Terra.

Gli organismi ottengono dall'ambiente le sostanze e l'energia necessarie per il metabolismo. Quantità limitate di materia vivente vengono ricreate, trasformate e decomposte. Ogni anno, grazie all'attività vitale di piante e animali, viene riprodotto circa il 10% della biomassa.

Esistono diversi livelli di organizzazione della materia vivente:

· Molecolare. Qualsiasi sistema vivente si manifesta a livello di interazione delle macromolecole biologiche: acidi nucleici, polisaccaridi e altre importanti sostanze organiche.

· Cellulare. La cellula è l'unità strutturale e funzionale di riproduzione e sviluppo di tutti gli organismi viventi che vivono sulla Terra. Non esistono forme di vita non cellulari e l'esistenza dei virus non fa altro che confermare questa regola, perché possono mostrare le proprietà dei sistemi viventi solo nelle cellule.

· Biologico. Un organismo è un sistema vivente unicellulare o multicellulare integrale capace di esistenza indipendente. Un organismo pluricellulare è formato da un insieme di tessuti e organi specializzati per svolgere varie funzioni.

· Specifico per la popolazione. Per specie si intende un insieme di individui simili nell'organizzazione strutturale e funzionale, che hanno lo stesso cariotipo e un'unica origine e occupano un determinato habitat, si incrociano liberamente tra loro e producono prole fertile, caratterizzata da comportamenti simili e determinati rapporti con altre specie e fattori di natura inanimata.

· Un insieme di organismi della stessa specie, uniti da un habitat comune, crea una popolazione come sistema di ordine sopraorganismo. In questo sistema vengono eseguite le trasformazioni evolutive più semplici ed elementari.

· Biogeocenotico. La biogeocenosi è una comunità, un insieme di organismi di specie diverse e di varia complessità organizzativa con tutti i fattori del loro habitat specifico: componenti dell'atmosfera, dell'idrosfera e della litosfera.

Biosfera, Essendo un ecosistema globale (ecosfera), come ogni ecosistema, è costituito da parti abiotiche e biotiche.

Parte abiotica presentata:

1) suolo e rocce sottostanti alla profondità dove contengono ancora organismi viventi che entrano in scambio con la sostanza di queste rocce e con l'ambiente fisico dello spazio poroso;

2) aria atmosferica ad altezze alle quali sono ancora possibili manifestazioni di vita;

3) ambiente acquatico oceani, fiumi, laghi, ecc.

Parte bioticaè costituito da organismi viventi di tutti i taxa che svolgono la funzione più importante della biosfera, senza la quale la vita stessa non può esistere: corrente biogenica degli atomi . Gli organismi viventi realizzano questo flusso di atomi attraverso la respirazione, la nutrizione e la riproduzione, garantendo lo scambio di materia tra tutte le parti della biosfera (Fig. 6.2).

Riso. 6.2. Relazioni tra organismi viventi e componenti della biosfera

La migrazione biogenica nella biosfera si basa su due principio biochimico:

¨ tendere alla massima manifestazione, all'“ovunque” della vita;

¨ garantire la sopravvivenza degli organismi, il che aumenta la migrazione biogenica stessa.

Questi schemi si manifestano principalmente nel desiderio degli organismi viventi di “catturare” tutti gli spazi più o meno adatti alla loro vita, creando un ecosistema o parte di esso. Ma ogni ecosistema ha dei confini e ha i propri confini su scala planetaria e nella biosfera. Una delle opzioni per i confini della biosfera è mostrata in Fig. 6.5.

Se si considera la biosfera in generale come un ecosistema planetario, l'idea della sua materia vivente come una certa massa vivente totale del pianeta acquista un significato speciale.

Sotto materia vivente VI Vernadsky comprende l'intero numero di organismi viventi sul pianeta come un unico insieme. La sua composizione chimica conferma l'unità della natura: è costituita dagli stessi elementi della natura inanimata (Fig. 6.3), solo il rapporto tra questi elementi è diverso e la struttura delle molecole è diversa (Fig. 6.4).

Riso. 6.3. Partecipazione di vari elementi chimici dell'atmosfera, dell'idrosfera e della litosfera
nella costruzione della materia vivente (numeri relativi di atomi) (secondo W. Larcher, 1978).
Gli elementi più comuni sono evidenziati

Riso. 6.4. Formule di struttura di alcuni composti organici
cellula vivente

La materia vivente forma uno strato insignificantemente sottile nella massa totale delle geosfere terrestri.

Secondo gli scienziati, la sua massa è di 2420 miliardi di tonnellate, ovvero più di duemila volte inferiore alla massa del guscio più leggero della Terra, ¾ dell'atmosfera. Ma questa massa insignificante di materia vivente si trova quasi ovunque; attualmente gli esseri viventi sono assenti solo nelle zone di estese glaciazioni e nei crateri dei vulcani attivi.

L '"abbondanza di vita" nella biosfera è dovuta alle potenziali capacità e alla scala di adattabilità degli organismi che gradualmente, dopo aver catturato i mari e gli oceani, arrivarono sulla terra e la catturarono. VI Vernadsky ritiene che questo sequestro continui.

Nella fig. 6.5 mostra chiaramente i confini della biosfera ¾ dalle altezze dell'atmosfera, dove regnano il freddo e la bassa pressione, alle profondità dell'oceano, dove la pressione arriva fino a 12mila atm. Ciò è diventato possibile perché i limiti di tolleranza alla temperatura di vari organismi vanno praticamente dallo zero assoluto a più 180 ° C e alcuni batteri possono esistere nel vuoto. Esiste un'ampia gamma di condizioni ambientali chimiche per un certo numero di organismi, dalla vita nell'aceto alla vita sotto l'influenza di radiazioni ionizzanti (batteri nelle caldaie dei reattori nucleari). Inoltre la resistenza di alcuni esseri viventi rispetto a fattori individuali va addirittura oltre la biosfera, cioè hanno ancora un certo “margine di sicurezza” e il potenziale di diffusione.

Riso. 6.5. Distribuzione degli organismi viventi nella biosfera:

1 ¾ strato di ozono; 2¾ confine di neve; 3¾ il suolo; 4¾ animali che vivono nelle caverne;
5 ¾ batteri nelle acque petrolifere (altezza e profondità sono espresse in metri)

Tuttavia, tutti gli organismi sopravvivono anche perché ovunque vivono c'è una corrente biogenica di atomi. Questa corrente non potrebbe aver luogo, almeno in condizioni terrestri, se non ci fossero i suoli.

Suoli¾ la componente più importante della biosfera che, insieme all'Oceano Mondiale, ha un'influenza decisiva sull'intero ecosistema globale nel suo insieme. Sono i terreni che forniscono nutrienti alle piante che nutrono l'intero mondo degli eterotrofi. I terreni sulla Terra sono diversi e anche la loro fertilità è diversa.

La fertilità dipende dalla quantità di humus nel suolo e il suo accumulo, come lo spessore degli orizzonti del suolo, dipende dalle condizioni climatiche e dal terreno. I terreni steppici sono i più ricchi di humus, dove l'umificazione avviene rapidamente e la mineralizzazione avviene lentamente. I suoli forestali sono i meno ricchi di humus, dove la mineralizzazione è più rapida dell'umificazione.

Molti tipi di suoli si distinguono in base a varie caratteristiche. Sotto tipo di terreno si riferisce ad un ampio gruppo di suoli, formati in condizioni omogenee, caratterizzati da un determinato profilo del suolo e direzione di formazione del suolo.

Poiché il clima è il fattore di formazione del suolo più importante, i tipi genetici del suolo coincidono in gran parte con la zonazione geografica: artico E suoli della tundra, suoli podzolici, chernozem, suoli di castagno, terreni grigio-marroni E terreni grigi, terreni rossi E zheltozem. La distribuzione dei principali tipi di suolo sul globo è mostrata in Fig. 6.6.

Riso. 6.6. Mappa schematica dei tipi di suolo zonali nel mondo:

1 ¾ tundra; 2¾ podzol; 3¾ suoli podzolici grigio-marroni, suoli forestali marroni, ecc.;
4 ¾ suoli lateritici; 5¾ suoli delle praterie e suoli neri degradati; 6¾ terreni neri;
7 ¾ terreni castagneti e bruni; 8¾ terreni grigi e terreni desertici;
9 ¾ suoli di montagne e valli montane (complessi); 10¾ copertura di ghiaccio

Il tempo di formazione del suolo dipende dall'intensità dell'umificazione. Il tasso di accumulo di humus nei suoli può essere determinato in unità che misurano lo spessore (spessore) dello strato di humus in relazione al tempo della sua formazione, ad esempio in mm/anno. Tali cifre sono riportate nella tabella. 6.4.

Fine del lavoro -

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I sali e gli elementi biogeni, come dimostrò J. Liebig nel XIX secolo, sono fattori limitanti e risorse ambientali per gli organismi. Alcuni elementi sono richiesti dagli organismi in quantità relativamente grandi.

Macroelementi biogenici
Tra questi, di primaria importanza sono il fosforo e l'azoto in una forma accessibile agli organismi. Il fosforo ¾ è l'elemento più importante e necessario del protoplasma e l'azoto è incluso in tutte le proteine

Microelementi biogenici
Fanno parte degli enzimi e spesso sono fattori limitanti. Le piante necessitano principalmente di: ferro, manganese, rame, zinco, boro, silicio, molibdeno, cloro, vanadio e cobalto. Se nell'e

Fattori ambientali edafici nella vita delle piante e nel biota del suolo
Fattori edafici (dal greco edaphos ¾ suolo) ¾ condizioni del suolo per la crescita delle piante. Diviso in: chimica ¾ rea

Composizione e struttura del suolo
Il suolo è una speciale formazione storico-naturale che è nata a seguito di cambiamenti nello strato superficiale della litosfera mediante l'influenza combinata di acqua, aria e organismi viventi. La razza da cui

Struttura del terreno in sezione verticale
La formazione del suolo avviene dall'alto verso il basso, con una graduale attenuazione dell'intensità del processo. Nella zona temperata svanisce a una profondità di 1,5-2,0 m Questo valore determina lo spessore (spessore) dei suoli in

I più importanti fattori ambientali dei suoli
Questi fattori possono essere suddivisi in fisici e chimici. I fattori fisici includono umidità, temperatura, struttura e porosità. Umidità, o meglio

Indicatori ambientali
Gli organismi mediante i quali è possibile determinare il tipo di ambiente fisico in cui è cresciuto e si è sviluppato sono indicatori dell'ambiente. Ad esempio, questi possono essere alofiti. Adattarsi a

Campi geofisici naturali come fattori ambientali
In condizioni terrestri, gli organismi, compresi gli esseri umani, sono influenzati da campi geofisici naturali come magnetico, gravitazionale, termico, elettromagnetico e radioattivo. Proprietà

Le risorse degli esseri viventi come fattori ambientali
“Le risorse degli esseri viventi sono principalmente le sostanze che compongono i loro corpi, l’energia coinvolta nei processi della loro vita, nonché i luoghi in cui vivono”.

Significato ecologico delle risorse insostituibili
Come risultato degli adattamenti morfologici e fisiologici, si crea una certa corrispondenza tra l'organismo e l'ambiente, ma essa non garantisce ancora la sopravvivenza dell'organismo in questo ambiente se non riesce a trovare

Significato ecologico delle risorse alimentari
Le risorse alimentari sono gli organismi stessi. Gli organismi autotrofi (foto e chemiosintetici) diventano risorse per gli eterotrofi, prendendo parte alla catena alimentare, dove ciascuno

Recinzione delle risorse alimentari
Il consumatore (predatore) ha bisogno di trovare, catturare, uccidere e mangiare la preda. Ma questo non è facile da fare, poiché le risorse alimentari sono spesso protette dal consumatore. Qualsiasi organismo si sforza di farlo

Lo spazio come risorsa
Piante e animali competono nello spazio che occupano principalmente per le risorse e non per una determinata area in cui possono riprodursi. Lo spazio può anche diventare una risorsa limitante

introduzione
“Una popolazione è qualsiasi insieme di individui della stessa specie capaci di autoriprodursi, più o meno isolati nello spazio e nel tempo da altre popolazioni simili

Indicatori statici della popolazione
Gli indicatori statici caratterizzano lo stato della popolazione in un dato momento. Gli indicatori statici delle popolazioni includono il loro numero, la densità e gli indicatori di

Indicatori dinamici delle popolazioni
Gli indicatori caratterizzano i processi che si verificano in una popolazione in un determinato periodo (intervallo) di tempo. I principali indicatori dinamici (caratteristiche) delle popolazioni sono l'erisipela

Durata della vita di una specie
La durata della vita di una specie dipende dalle condizioni di vita (fattori). Ci sono aspettative di vita fisiologiche e massime. Durata della vita fisiologica

Dinamiche della popolazione
Già nel diciassettesimo secolo. notò che il numero della popolazione cresceva secondo la legge della progressione geometrica, e già alla fine del XVIII secolo. Thomas Malthus (1766-1834) avanzò la sua famosa teoria sulla crescita delle persone

Regolazione della densità di popolazione
Il modello logistico della crescita della popolazione presuppone la presenza di un certo numero e densità di equilibrio (asintotico). In questo caso il tasso di natalità e quello di mortalità devono essere uguali, cioè se b

Strategie di sopravvivenza ecologica
Strategia di sopravvivenza ecologica ¾ il desiderio degli organismi di sopravvivere. Le strategie di sopravvivenza ecologica sono molte. Ad esempio, negli anni '30. A.G. Romensky (1938) tra le piante, distinto

introduzione
Quando si parla di ecosistemi, una comunità biotica è intesa come una biocenosi, poiché una comunità rappresenta la popolazione di un biotopo, e un biotopo è il luogo di vita dei bi

Struttura delle specie delle comunità e metodi per valutarla
Per l'esistenza di una comunità non è importante solo la dimensione del numero degli organismi, ma ancora più importante è la diversità delle specie, che è la base della diversità biologica nella natura vivente. Secondo conv

Struttura spaziale delle comunità
Le specie della biocenosi formano anche una certa struttura spaziale, soprattutto nella sua parte vegetale: la fitocenosi. Innanzitutto il sé verticale è chiaramente definito

Nicchia ecologica e relazioni tra gli organismi di una comunità
La nicchia ecologica è il posto di una specie nella natura, principalmente in una biocenosi, inclusa sia la sua posizione nello spazio che il suo ruolo funzionale nella comunità, il suo rapporto con

Concetto, scala e struttura trofica dell'ecosistema
“Qualsiasi unità (biosistema) che comprende tutti gli organismi co-funzionanti (comunità biotica) in una data area e interagisce con l’ambiente fisico in modo tale che il flusso di energia con

Produzione e decomposizione in natura
Gli organismi fotosintetici, e solo in parte chemiosintetici, creano sostanze organiche sulla Terra ¾ produzione¾ nella quantità di 100 miliardi di tonnellate / anno e circa la stessa quantità

Omeostasi dell'ecosistema
L'omeostasi è la capacità dei sistemi biologici ¾ di un organismo, di una popolazione e di un ecosistema ¾ di resistere ai cambiamenti e mantenere l'equilibrio. Basato sulla natura cibernetica degli ecosistemi e

Flussi di energia
Tutta la vita sulla Terra esiste grazie all’energia solare. La luce è l'unica risorsa alimentare sulla Terra, la cui energia, in combinazione con l'anidride carbonica e l'acqua, dà origine

Principio dell'accumulo biologico
Le sostanze che entrano dall'esterno vengono spesso aggiunte al ciclo delle sostanze nell'ecosistema. Queste sostanze sono concentrate nelle catene trofiche e si accumulano in esse, cioè il loro biologico

Livelli di produzione di sostanza organica
Esistono diversi livelli di produzione ai quali vengono creati prodotti primari e secondari. Si chiama massa organica creata dai produttori per unità di tempo

Piramidi ecologiche
I rapporti funzionali, cioè la struttura trofica, possono essere rappresentati graficamente sotto forma delle cosiddette piramidi ecologiche. La base della piramide è il livello dei produttori e i livelli successivi

Ciclicità
La periodicità giornaliera, stagionale e a lungo termine delle condizioni esterne e la manifestazione dei ritmi interni (endogeni) degli organismi, le fluttuazioni della popolazione si riflettono in modo abbastanza sincrono nella ciclicità

Successione ecologica
Yu Odum (1986) intende la successione ecologica come l'intero processo di sviluppo dell'ecosistema. Una definizione più specifica di questo fenomeno è data da N. F. Reimers (1990): “Succession&frac3

Processi di successione e climax
I primi migranti che mettono radici in una nuova area sono organismi tolleranti alle condizioni abiotiche del loro nuovo habitat. Senza incontrare molta resistenza da parte dell'ambiente, sono estremamente

Approccio sistemico e modellizzazione in ecologia
L'approccio sistematico all'ecologia ha portato alla formazione di un'intera direzione, che è diventata il suo ramo indipendente: l'ecologia sistemica. La direzione è un approccio sistematico

Il posto della biosfera tra i gusci della Terra
La biosfera (“sfera della vita”) è il complesso involucro esterno della Terra, abitato da organismi che insieme costituiscono la materia vivente del pianeta. Questa è una delle geosfere più importanti della Terra, che ne è la base

Il rapporto tra le rocce nella crosta terrestre
La crosta terrestre è la risorsa più importante per l'umanità. Contiene minerali combustibili (carbone, petrolio, fanghi combustibili

Distribuzione delle acque sulla Terra
Oltre il 98% di tutte le risorse idriche sulla Terra sono acque salate di oceani, mari, ecc. Il volume totale di acqua dolce sulla Terra è 28

Composizione atmosferica
L'atmosfera influenza fisicamente, chimicamente e meccanicamente la litosfera, regolando la distribuzione del calore e dell'umidità. Tempo e clima

Ciclo delle sostanze in natura
Esistono due cicli principali di sostanze in natura: grande (geologico) e piccolo (biogeochimico). Ampio ciclo di sostanze in natura (geologico). Circoli geologici

Cicli biogeochimici dei nutrienti più importanti per la vita degli organismi
Le sostanze più vitali possono essere considerate quelle che costituiscono principalmente le molecole proteiche. Questi includono carbonio, azoto, ossigeno, fosforo e zolfo. Cicli biogeochimici in

Paesaggi ed ecosistemi
Le classificazioni degli ecosistemi naturali della biosfera si basano sull'approccio paesaggistico, poiché gli ecosistemi sono parte integrante dei paesaggi geografici naturali che formano il territorio geografico

Tipi di ecosistemi marini
Oceano aperto (pelagico). Acque della piattaforma continentale (acque costiere). Aree di risalita (aree fertili con attività di pesca produttive). Estuari (costieri

Biomi terrestri (ecosistemi)
Un ecosistema stabile è caratterizzato da uno stato di equilibrio delle relazioni tra gli organismi viventi e l'ambiente fisico circostante. L'omeostasi generale di un tale sistema gli consente di resistere all'esterno

Caratteristiche e fattori degli habitat d'acqua dolce
Le acque dolci sulla superficie dei continenti formano fiumi, laghi e paludi. L'uomo crea stagni artificiali e grandi bacini artificiali per i suoi bisogni. Ciò significa che può circolare acqua dolce

Caratteristiche degli ecosistemi d'acqua dolce
Gli ecosistemi lentici della zona litoranea contengono due tipi di produttori: piante da fiore stabilite sul fondo e piante verdi galleggianti ¾ alghe, alcune alte

Caratteristiche e fattori dell'ambiente marino
L'ambiente marino copre oltre il 70% della superficie terrestre. A differenza della terra e delle acque dolci, è continuo per ¾. La profondità dell'oceano è enorme (vedi Fig. 7.10). La vita nell'oceano ¾ pollici

Caratteristiche degli ecosistemi marini
La regione della piattaforma continentale, la regione neritica, se limitata ad una profondità di 200 m, costituisce circa l'8% della superficie oceanica (29 milioni di km2) ed è

Integrità funzionale della biosfera
L'integrità di qualsiasi sistema complesso, ad esempio un organismo, una popolazione, una comunità biotica, è una caratteristica generalizzata di questo sistema o oggetto (vedere Capitolo 5). Legge di integrità

Fondamenti della dottrina della biosfera di V. I. Vernadsky
Secondo i concetti moderni, la biosfera¾ è uno speciale involucro della Terra, contenente l’intera totalità degli organismi viventi e quella parte della sostanza del pianeta che è in continua

Evoluzione della biosfera e dei suoi principali componenti (secondo F. Ramad, 1981)
Parallelamente si svilupparono gli eterotrofi e, soprattutto, gli animali. Le date principali del loro sviluppo sono l'approdo

Evoluzione della biosfera e della sua biodiversità
In periodi relativamente brevi di sviluppo degli ecosistemi (successioni) e nell'evoluzione a lungo termine degli ecosistemi come la biosfera, i processi che si verificano in essi sono influenzati da: 1) allogenici

Regolazione biotica dell'ambiente
L’evoluzione della biosfera indica che, qualunque impatto sulla biosfera, sia naturale che antropico, la sua omeostasi è assicurata attraverso la preservazione della diversità biologica. Da

introduzione
L'uomo è il più alto livello di sviluppo degli organismi viventi sulla Terra. Lui, secondo I. T. Frolov (1985), “è un soggetto del processo socio-storico, lo sviluppo del culto materiale e spirituale

Caratteristiche evolutive della specie
L'uomo è parte integrante della vita e non può esistere in condizioni naturali al di fuori della biosfera e della materia vivente di un certo tipo evolutivo. Famiglia degli ominidi

Eredità umana
Il programma genetico creato durante la formazione della specie Homo sapiens lo definisce come specie biologica. È scritto nelle molecole del DNA, è abbastanza conservativo e “rappresenta il massimo”.

L'ambiente costruito e l'evoluzione umana
L'uomo stesso è artefice e regolatore dello sviluppo dei sistemi urbani. La natura e l’intensità delle sue attività economiche e la sua capacità di mantenere la qualità ambientale

L’umanità come sistema di popolazione
La popolazione umana, cioè la popolazione di una specie speciale ¾ Homo sapiens, ha le stesse proprietà della popolazione animale, ma la natura e la forma delle loro manifestazioni differiscono significativamente a causa di de

Crescita demografica
La crescita della popolazione terrestre obbedisce ad una legge esponenziale, mentre la crescita non è costante, ma negli ultimi decenni è andata aumentando. Sulla base di ciò, gli ecologisti valutano dopo

Viste generali
Nella forma più generale, in relazione a una persona: “Le risorse sono qualcosa estratto dall'ambiente naturale per soddisfare i suoi bisogni e desideri” (Miller, 1993, Vol. 1).

Informazioni sui tipi fondamentali di ecosistemi
L'uomo, nella lotta competitiva per la sopravvivenza nell'ambiente naturale, ha iniziato a costruire i propri ecosistemi antropogenici artificiali. Circa diecimila anni fa cessò di essere un consu “ordinario”.

Ecosistemi agricoli (agroecosistemi)
L'obiettivo principale dei sistemi agricoli creati è ¾ l'uso razionale delle risorse biologiche che sono direttamente coinvolte nell'attività umana ¾ fonti pi

Sui processi di urbanizzazione
L'urbanizzazione è la crescita e lo sviluppo delle città, un aumento della quota della popolazione urbana nel paese a scapito delle aree rurali, il processo di aumento del ruolo delle città nello sviluppo della società. Crescita demografica

Sistemi urbani
Sistema urbano (urbosistema) ¾ “un sistema naturale-antropogenico instabile costituito da oggetti architettonici e costruttivi e da ecosistemi naturali fortemente disturbati” (Reimers, 1990

L’influenza dei fattori naturali e ambientali sulla salute umana
Inizialmente, l'Homo Sapiens viveva nell'ambiente naturale, come tutti i consumatori dell'ecosistema, ed era praticamente indifeso dall'azione dei suoi fattori ambientali limitanti. L'uomo primitivo lo era

L'influenza dei fattori socio-ecologici sulla salute umana
Per combattere l'effetto dei fattori naturali che regolano l'ecosistema, l'uomo ha dovuto utilizzare le risorse naturali, comprese quelle insostituibili, e creare un ambiente artificiale per la sua sopravvivenza

Igiene e salute umana
Il mantenimento della salute o l’insorgenza di malattie è il risultato di complesse interazioni tra i biosistemi interni del corpo e i fattori ambientali esterni. Comprendere queste complesse interazioni

Disposizioni generali
La biosfera, un ecosistema planetario molto dinamico, è cambiata costantemente durante tutti i periodi del suo sviluppo evolutivo sotto l'influenza di vari processi naturali. Come risultato di una lunga evoluzione

introduzione
La questione dell'impatto umano sull'atmosfera è al centro dell'attenzione di specialisti ed ecologisti di tutto il mondo. E questa non è una coincidenza, dal momento che i più grandi problemi ambientali globali del nostro tempo &fra

Inquinamento atmosferico ambientale
Per inquinamento atmosferico si intende qualsiasi cambiamento nella sua composizione e proprietà che abbia un impatto negativo sulla salute umana e animale, sullo stato di

Emissione dei principali inquinanti (inquinanti) nell'atmosfera nel mondo e in Russia
Oltre ai principali inquinanti indicati in tabella, entrano nell'atmosfera molte altre sostanze tossiche molto pericolose: piombo,

Attualmente, il principale contributo all’inquinamento atmosferico in Russia è dato dai seguenti settori: ingegneria termoelettrica (centrali termiche e nucleari, caldaie industriali e municipali

Conseguenze ambientali dell'inquinamento atmosferico
L'inquinamento atmosferico influisce sulla salute umana e sull'ambiente naturale in vari modi, da una minaccia diretta e immediata (smog, ecc.) a una lenta e graduale.

Tossicità dell'inquinamento atmosferico per le piante (Bondarenko, 1985)
L'anidride solforosa (SO2) è particolarmente pericolosa per le piante, sotto l'influenza della quale muoiono molti alberi, e in primo luogo

Conseguenze ambientali dell’inquinamento atmosferico globale
Le conseguenze ambientali più importanti dell'inquinamento atmosferico globale includono: 1) possibile riscaldamento climatico (“effetto serra”); 2) violazione dello strato di ozono; 3)

Riduzione dello strato di ozono
Lo strato di ozono (ozonosfera) copre l'intero globo e si trova ad altitudini comprese tra 10 e 50 km con una concentrazione massima di ozono ad un'altitudine di 20-25 km. Saturazione dell'ozono atmosferico

Pioggia acida
Uno dei problemi ambientali più importanti associati all'ossidazione dell'ambiente naturale è la pioggia acida. Si formano durante le emissioni industriali di anidride solforosa nell'atmosfera.

introduzione
L'esistenza della biosfera e dell'uomo si è sempre basata sull'uso dell'acqua. L’umanità ha costantemente cercato di aumentare il consumo di acqua, esercitando un enorme impatto multilaterale sull’idrosfera.

Inquinamento dell'idrosfera
L'inquinamento dei corpi idrici è inteso come una diminuzione delle loro funzioni della biosfera e del significato ecologico a seguito dell'ingresso di sostanze nocive al loro interno. L'inquinamento dell'acqua si manifesta in e

Principali inquinanti delle acque
Principali tipologie di inquinamento. I tipi più comuni di inquinamento dell’acqua sono chimici e batterici. Significativo

Inquinanti prioritari degli ecosistemi acquatici per settore industriale
Va notato che attualmente il volume degli scarichi di acque reflue industriali in molti ecosistemi acquatici non solo è irragionevole

Conseguenze ecologiche dell'inquinamento dell'idrosfera
L'inquinamento degli ecosistemi acquatici rappresenta un enorme pericolo per tutti gli organismi viventi e, in particolare, per l'uomo. Ecosistemi d'acqua dolce. Si è scoperto che sotto l'influenza

Depauperamento delle acque sotterranee e superficiali
L'esaurimento delle acque dovrebbe essere inteso come una riduzione inaccettabile delle loro riserve all'interno di un determinato territorio (per le acque sotterranee) o una diminuzione del flusso minimo consentito (per le acque superficiali).

introduzione
La parte superiore della litosfera, che funge direttamente da base minerale della biosfera, è soggetta ogni anno a un crescente impatto antropico. In un'epoca di turbolenze

Degrado del suolo (terreno).
Il degrado del suolo ¾ è un graduale deterioramento delle sue proprietà, accompagnato da una diminuzione del contenuto di humus e da una diminuzione della fertilità. Il suolo ¾ è uno dei più importanti

Erosione del suolo (terreno).
Erosione del suolo (dal latino erosio ¾ erosione) ¾ distruzione e rimozione degli orizzonti superiori più fertili e delle rocce sottostanti da parte del vento (erosione eolica) o dei corsi d'acqua

Inquinamento del suolo
Gli strati superficiali del terreno sono facilmente inquinati. Grandi concentrazioni di vari composti chimici e sostanze tossiche nel suolo hanno un effetto dannoso sull'attività vitale degli organismi del suolo. Allo stesso tempo perdere

Salinizzazione secondaria e ristagno dei suoli
Nel processo di attività economica, le persone possono aumentare la salinizzazione naturale dei suoli. Questo fenomeno è chiamato salinizzazione secondaria e si sviluppa con un'irrigazione eccessiva dei terreni irrigati.

Desertificazione
Una delle manifestazioni globali del degrado del suolo, e dell’intero ambiente naturale in generale, è la desertificazione. Secondo B. G. Rozanov (1984), la desertificazione è un processo irreversibile

Alienazione delle terre
La copertura del suolo degli agroecosistemi viene sconvolta irreversibilmente quando la terra viene alienata per esigenze non agricole: costruzione di strutture industriali, città, paesi, per la posa lineare

Rocce
Nel processo di ingegneria umana e di attività economica, le rocce che compongono la parte superiore della crosta terrestre subiscono compressione, tensione, spostamento, saturazione dell'acqua e drenaggio a vari livelli.

Ammassi rocciosi
Gli ammassi rocciosi e, prima di tutto, i loro strati superficiali, durante lo sviluppo ingegneristico ed economico, sono soggetti a un potente impatto antropico. Sorgono (o si intensificano) in questo modo

Impatti sul sottosuolo
Il sottosuolo è la parte superiore della crosta terrestre, all'interno della quale è possibile l'estrazione mineraria. Ecologico e alcune altre funzioni del sottosuolo come oggetto naturale prima

introduzione
Nelle moderne condizioni di maggiore impatto antropico, si verificano un'intensa trasformazione e cambiamento non solo nei componenti abiotici della biosfera, ¾ dell'idrosfera, nell'atmosfera, nella parte superiore del pianeta

L'importanza delle foreste nella natura e nella vita umana
Tra le comunità biotiche, le foreste sono di primaria importanza nella natura e nella vita umana. La Russia è ricca di foreste. La superficie forestale totale del paese è di 1,2 miliardi di ettari, ovvero il 75% della superficie.

Impatti antropogenici sulle foreste e su altre comunità vegetali
Per caratterizzare lo stato attuale della copertura vegetale e, in primo luogo, degli ecosistemi forestali, viene sempre più utilizzato il termine ¾ degrado. Le foreste sono più antiche di altri componenti naturali

Conseguenze ecologiche dell'impatto umano sulla flora
L'atteggiamento consumistico e spesso predatorio dell'uomo nei confronti delle comunità vegetali è apparso nella fase iniziale dello sviluppo dell'agricoltura e dell'allevamento del bestiame. Successivamente, soprattutto con l'inizio dei temporali

Sensibilità relativa delle piante agli effetti dell'inquinamento atmosferico
Nota: U ¾ stabile, H ¾ sensibile, P ¾ sensibilità intermedia. &N

Estinzione delle specie vegetali superiori sotto l'influenza umana negli ultimi 200 anni
Attualmente in Russia più di mille specie sono sull’orlo dell’estinzione e hanno urgente bisogno di protezione. Dalla flora della Russia

L'importanza del mondo animale nella biosfera
La fauna è l'insieme di tutte le specie e gli individui di animali selvatici (mammiferi, uccelli, rettili, anfibi, pesci, nonché insetti, molluschi e altri invertebrati

Impatto umano sugli animali e ragioni della loro estinzione
Nonostante l'enorme valore del mondo animale, avendo padroneggiato il fuoco e le armi, l'uomo ha iniziato a sterminare gli animali nei primi periodi della sua storia, e ora, armato della tecnologia moderna, ha sviluppato

Inquinamento dell'ambiente dovuto ai rifiuti di produzione e consumo
Uno dei problemi ambientali più urgenti attualmente è l'inquinamento dell'ambiente naturale causato dai rifiuti di produzione e consumo, soprattutto da quelli pericolosi. Sco

Impatto acustico
L'impatto acustico è una delle forme di impatto fisico dannoso sull'ambiente naturale. L'inquinamento acustico si verifica a causa di un eccesso inaccettabile

Contaminazione biologica
Per inquinamento biologico si intende l'introduzione negli ecosistemi a seguito dell'impatto antropogenico di specie insolite di organismi viventi (batteri, virus, ecc.),

Esposizione a campi elettromagnetici e radiazioni
La legge della Federazione Russa “Sulla protezione ambientale” (2002) prevede misure per prevenire ed eliminare gli influssi fisici dannosi, compresi i campi elettromagnetici e magnetici.

Inquinamento da attività missilistiche e spaziali
Il funzionamento della tecnologia missilistica e spaziale è associato a un impatto globale sugli ecosistemi naturali della Terra e sullo spazio vicino alla Terra. Nella legge della Federazione Russa “Sulle attività spaziali” il principio senza

introduzione
Gli impatti estremamente distruttivi sull'ambiente naturale possono essere di origine antropica (azioni militari, incidenti, catastrofi) e naturali (disastri naturali).

Impatto delle armi di distruzione di massa
Qualsiasi azione militare provoca danni significativi all'ambiente naturale, soprattutto se condotta su una vasta area per un lungo periodo. Tuttavia, anche durante i militari a breve termine

Impatto dei disastri ambientali causati dall'uomo
Disastro ambientale provocato dall'uomo ¾ è un incidente di un dispositivo tecnico (centrale nucleare, cisterna, ecc.), che porta a cambiamenti acutamente sfavorevoli nell'ambiente naturale circostante

Disastri naturali
I disastri naturali comprendono fenomeni naturali che creano situazioni ambientali catastrofiche e, di norma, sono accompagnati da enormi perdite umane e materiali.

Catastrofi naturali endogene
I terremoti sono una delle manifestazioni più formidabili dell’energia interna della Terra. Le scosse sismiche e le vibrazioni improvvise della superficie terrestre possono essere molto significative e avere conseguenze catastrofiche.

Catastrofi naturali esogene
Tra i disastri naturali di natura esogena, i più pericolosi sono le inondazioni, le tempeste tropicali, la siccità, le frane, gli smottamenti e le colate di fango. Inondazioni ¾ inondazioni temporanee

Forme fondamentali di interazione tra natura e società
Nella storia della formazione delle attività ambientali si possono distinguere le seguenti principali forme di interazione tra natura e società: protezione delle specie e delle riserve naturali ¾ protezione delle risorse &frac3

I più importanti principi ambientali e gli oggetti di protezione ambientale
Relazioni e interdipendenze universali, oggettivamente esistenti sia nella natura stessa che nell'interazione con la società, determinano i principi fondamentali della protezione dell'ambiente e della dieta

La crisi ambientale e le vie d’uscita
Una crisi ecologica è una fase di interazione tra società e natura, in cui le contraddizioni tra economia ed ecologia sono aggravate al limite e le opportunità

Principali indirizzi di ingegneria della protezione ambientale
Le principali direzioni della protezione ambientale ingegneristica dall'inquinamento e da altri tipi di impatti antropici ¾ introduzione di tecnologie a risparmio di risorse, prive di rifiuti e a basso consumo, biotecnologo

Tecnologie a basso e non-rifiuto e il loro ruolo nella protezione dell’ambiente
Un approccio fondamentalmente nuovo allo sviluppo di tutta la produzione industriale e agricola: la creazione di tecnologie a basso e senza sprechi. Il concetto di tecnologia senza rifiuti, in combinazione con

Le biotecnologie nella protezione dell'ambiente
Negli ultimi anni, nelle scienze ambientali, è stato mostrato un crescente interesse per i processi biotecnologici basati sulla creazione di prodotti, fenomeni ed effetti necessari per l'uomo con l'aiuto di microrganismi.

Standardizzazione della qualità ambientale
La qualità dell'ambiente è intesa come il grado in cui le sue caratteristiche corrispondono ai bisogni delle persone e ai requisiti tecnologici. Tutte le misure di protezione ambientale si basano sul principio di

Protezione dell'atmosfera
Per proteggere il bacino aereo dagli impatti antropici negativi sotto forma di inquinamento da sostanze nocive, vengono utilizzate le seguenti misure: ¨ greening dei processi tecnologici;

Idrosfera superficiale
Le acque superficiali sono protette dall'intasamento, dall'inquinamento e dall'esaurimento. Per prevenire l'intasamento, vengono adottate misure per evitare che i rifiuti di costruzione e i solidi provengano

Idrosfera sotterranea
Le principali misure attualmente adottate per proteggere le acque sotterranee mirano a prevenire l'esaurimento delle riserve idriche sotterranee e a proteggerle dall'inquinamento. Per quanto riguarda le acque superficiali, questa

Protezione del suolo (terreno).
La protezione dei suoli dal progressivo degrado e dalle perdite irragionevoli rappresenta il problema ambientale più urgente in agricoltura, ancora lungi dall’essere risolto. Tra i collegamenti principali

Tutela e uso razionale del sottosuolo
Il sottosuolo è soggetto a protezione obbligatoria dall'esaurimento delle riserve minerali e dall'inquinamento. È inoltre necessario prevenire gli effetti dannosi del sottosuolo sull'ambiente naturale durante il loro sviluppo.

Bonifica delle aree disturbate
La bonifica è l'insieme delle opere effettuate per risanare le aree disturbate e riportare i terreni in condizioni di sicurezza. Ter violazione

Protezione degli ammassi rocciosi
La linea strategica di protezione e utilizzo razionale di frane, colate di fango, fenomeni carsici e altri ammassi rocciosi può essere così presentata: ¨ non feticizzata

Protezione della flora
Per preservare il numero e la composizione in specie e popolazione delle piante, si stanno attuando una serie di misure ambientali che includono: ¨ la lotta agli incendi boschivi; ¨ def

Protezione della fauna selvatica
La Wildlife Law (1995) disciplina la regolamentazione, la protezione e l'utilizzo degli animali selvatici, cioè degli animali in stato di libertà naturale. Sicurezza e utilizzo

libro rosso
Il Libro Rosso contiene informazioni su specie di piante e animali rare, in pericolo o minacciate, con l'obiettivo di introdurre un regime di loro speciale protezione e riproduzione.

Aree naturali particolarmente protette
Le forme più efficaci di protezione delle comunità biotiche, così come di tutti gli ecosistemi naturali, includono il sistema statale di aree naturali appositamente protette. Soprattutto oh

Protezione dagli sprechi di produzione e consumo
In questa sezione vengono utilizzati i seguenti concetti base: Riciclo (dal latino utilis ¾ utile) rifiuti ¾ estrazione dagli stessi e utilizzo economico

Protezione dal rumore
Come tutti gli altri tipi di impatti antropici, il problema dell’inquinamento acustico è di natura internazionale. Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS), data la natura globale del rumore

Protezione dai campi elettromagnetici e dalle radiazioni
La protezione dai campi elettromagnetici e dalle radiazioni nel nostro paese è regolata dalla legge della Federazione Russa "Sulla protezione ambientale" (2002), nonché da una serie di documenti normativi ("Temporary Sanitary No.

Protezione dagli effetti biologici negativi
La prevenzione, il rilevamento tempestivo, la localizzazione e l'eliminazione dell'inquinamento biologico si ottengono attraverso misure globali relative alla protezione antiepidemica della popolazione

Consumo di energia verde
Secondo esperti nazionali e stranieri, una delle direzioni principali per migliorare la situazione ambientale nel mondo e preservare la salute pubblica è ridurre il livello di consumo delle risorse naturali.

Principali direzioni del consumo energetico rispettoso dell'ambiente
L’introduzione dei nuovi requisiti di ingegneria termica russa ha posto i progettisti e i costruttori di fronte a una serie di compiti complessi che richiedono soluzioni urgenti. La direzione principale dell'energia rispettosa dell'ambiente

Va notato che in Russia la produzione pro capite di materiali per l'isolamento termico è molte volte inferiore rispetto ad altri paesi.

Edifici da incasso a risparmio energetico
Un notevole risparmio di risorse energetiche nel settore dell’edilizia abitativa può essere ottenuto anche attraverso la realizzazione di edifici residenziali ad incasso, comunemente detti a risparmio energetico.

Il concetto di una eco-casa a risparmio energetico
Una eco-casa è un edificio basso e autonomo che utilizza nella massima misura possibile i processi naturali per garantirne la vita, compreso l'approvvigionamento energetico

Il concetto di sviluppo sostenibile prevede, come componente obbligatoria, una transizione graduale dall’energia basata sulla combustione di combustibili fossili (petrolio, carbone, gas, ecc.) a quella non tradizionale (

Risparmio di risorse in edilizia
L’utilizzo di materie prime tecnogeniche è una potente risorsa ambientale.Nel contesto di crescente tensione ambientale nel mondo, il problema dell’uso razionale e dell’efficienza

Sicurezza ambientale delle materie prime tecnogeniche
Uno dei criteri più importanti per l'idoneità delle materie prime tecnogeniche per la produzione di materiali da costruzione e per altri scopi è la tossicità e la radioattività, ovvero il grado della sua

Legislazione ambientale della Federazione Russa
Le fonti del diritto ambientale sono i seguenti atti giuridici: 1) la Costituzione; 2) Leggi e codici in materia di conservazione della natura; 3) Decreti e ordinanze del Presidente pag

Autorità statali nel campo della protezione ambientale
Gli organi statali di gestione, controllo e vigilanza nel campo della tutela ambientale si dividono in due categorie: organi di competenza generale e speciale. Alle agenzie governative

Standardizzazione, certificazione e certificazione ambientale
Le disposizioni generali della legislazione ambientale russa sono specificate negli standard statali (GOST), che, come i regolamenti, le istruzioni e le decisioni, sono legati allo statuto.

Valutazione e valutazione ambientale
Il meccanismo legale per la gestione delle risorse naturali e la protezione dell'ambiente comprende anche una forma così importante di controllo ambientale preventivo come un esame. Differenze

Rischio ambientale e aree di maggior rischio ambientale
Il rischio ambientale ¾ è una valutazione a tutti i livelli ¾ da punto a globale, della probabilità di cambiamenti negativi nell’ambiente causati da fattori antropici

Zone di emergenza ambientale e disastro ambientale in Russia
Nel vicino estero, le zone ecologiche più pericolose sono il Lago d'Aral e la regione del Lago d'Aral. Totale per Terry

Monitoraggio ambientale
Per monitoraggio (dal latino “monitor” ¾ ricordare, vigilare) si intende un sistema di osservazione, valutazione e previsione dello stato dell'ambiente. Principio base del monitoraggio &fra

Controllo ambientale
Controllo ambientale (controllo nel campo della protezione ambientale) ¾ è un sistema di misure volte a prevenire, identificare e reprimere le violazioni della legislazione nel campo della protezione ambientale.

Diritti ambientali dei cittadini. movimenti ambientalisti sociali
I diritti ambientali sono intesi come i diritti di un cittadino sanciti dalla legislazione, che garantiscono la soddisfazione dei suoi vari bisogni quando interagiscono con la natura.

Responsabilità ambientali dei cittadini
Utilizzando i diritti ambientali, ogni cittadino deve anche adempiere a determinate responsabilità nella sfera degli interessi ambientali della società e dello Stato. Deve essere pronto per l'attivo

Responsabilità legale per violazioni ambientali
La responsabilità legale per le violazioni ambientali è una forma di coercizione da parte del governo; il suo compito è garantire l'attuazione degli interessi ambientali in modo forzato

Metodi di regolazione economica
Una delle direzioni in cui la Russia deve superare la crisi ambientale è lo sviluppo e il miglioramento del meccanismo economico-ambientale. Fino a poco tempo fa

Contabilità ecologica ed economica delle risorse naturali e degli inquinanti
Gli indicatori economici, ambientali e alcuni altri indicatori delle risorse naturali sono solitamente riepilogati sotto forma di inventari. Catasto (catasto francese) ¾ sistematizzato

Licenze, accordi e limiti all'uso delle risorse naturali
La procedura per l'utilizzo dell'ambiente naturale e delle risorse naturali si basa sui principi di protezione dell'ambiente naturale e dell'inesauribilità dell'utilizzo delle risorse naturali, creando normali condizioni ambientali e ambientali

Nuovi meccanismi di finanziamento delle attività ambientali
I costi del ripristino e della protezione ambientale sono finanziati con fondi di bilancio ed extra bilancio. Finanziamenti statali (di bilancio), ad esempio

Incentivi economici nel campo della tutela ambientale
Uno dei modi efficaci per risolvere i problemi ambientali è la stimolazione economica delle attività ambientali. Lo Stato fornisce supporto a qualsiasi imprenditore

Il concetto di sviluppo ambientale ed economico sostenibile
Il concetto di sviluppo sostenibile è entrato nel lessico ambientale dopo la Conferenza delle Nazioni Unite su Ambiente e Sviluppo (Rio de Janeiro, 1992). Per definizione originaria, sviluppo sostenibile

Antropocentrismo ed ecocentrismo. Formazione di una nuova coscienza ambientale
Una delle direzioni in cui la Russia dovrebbe superare la crisi ambientale è l’educazione ambientale. Il significato di questa direzione è sviluppare la protezione dell'ambiente

Educazione, educazione e cultura ambientale
L'educazione ambientale è un processo appositamente organizzato, sistematicamente e implementato sistematicamente per padroneggiare conoscenze, abilità e abilità ambientali. Per decreto

Il ruolo delle relazioni ambientali internazionali
L’armonizzazione delle relazioni ambientali internazionali è uno dei modi principali a disposizione della comunità mondiale per superare la crisi ambientale. È generalmente accettato che l'implementazione di una strategia di uscita

Siti di tutela ambientale nazionali ed internazionali
Gli oggetti di protezione ambientale sono divisi in nazionali (domestici) e internazionali (globali). Gli oggetti nazionali (intrastatali) includono

Principi fondamentali della cooperazione ambientale internazionale
La cooperazione internazionale nel campo della protezione ambientale è regolata dal diritto ambientale internazionale, che si basa su principi e norme generalmente riconosciuti. Il contributo più importante allo sviluppo

La partecipazione della Russia alla cooperazione ambientale internazionale
Il nostro Paese svolge un ruolo significativo nella risoluzione dei problemi ambientali globali e regionali. In quanto successore legale dell'URSS, la Federazione Russa ha assunto gli obblighi derivanti dal trattato dell'ex Unione Sovietica

Lezione n. 2

Biosfera. Ecosistemi: tipologie e componenti.

1. Confini e struttura della biosfera.

2. Funzioni della materia vivente.

3. Struttura e tipologie degli ecosistemi.

4. Componenti biotiche dell'ecosistema.

5. Interazione delle specie negli ecosistemi.

1. Secondo i dati moderni, la massa della Terra è 5.976 10 24 kg, volume - 1,08 1012 km3, superficie - 510,2 milioni di km 2. Le dimensioni, e quindi tutte le risorse naturali del nostro pianeta, sono limitate. Pertanto, il compito principale dell'uomo è mantenere l'equilibrio ecologico del pianeta.

Il nostro pianeta ha una struttura eterogenea ed è costituito da gusci concentrici (geosfere) - interni ed esterni. Quelli interni includono il nucleo, il mantello e quelli esterni includono la litosfera (crosta terrestre), l'idrosfera, l'atmosfera e il complesso guscio della Terra: la biosfera.

Biosfera – il guscio della Terra, popolato da organismi viventi, sotto la loro influenza e occupato dai prodotti della loro attività vitale (da loro trasformati); sistema ecologico globale della Terra. Cominciò a formarsi con la comparsa dei primi organismi sulla Terra. In Groenlandia, i ricercatori hanno trovato un campione di roccia con una minuscola traccia di carbonio. L'età del campione è di oltre 8 miliardi di anni. La fonte del carbonio era molto probabilmente una sorta di materia organica: durante questo periodo ha perso completamente la sua struttura. Gli scienziati ritengono che questo grumo di carbonio possa essere la più antica traccia di vita sulla Terra.

Il naturalista francese Jean Baptiste Lamarck all'inizio del XIX secolo. per primo propose il concetto di biosfera, senza nemmeno introdurre il termine stesso. Il termine “biosfera” fu proposto dal geologo e paleontologo austriaco Eduard Suess nel 1875. Una dottrina completa sulla biosfera fu creata dal biogeochimico e filosofo V.I. Vernadsky. Per la prima volta ha assegnato agli organismi viventi il ​​ruolo della principale forza trasformatrice sul pianeta Terra, tenendo conto delle loro attività non solo nel momento presente, ma anche nel passato.

Come già accennato, la biosfera è la totalità di tutti gli organismi viventi. Ospita più di 3 milioni di specie di piante, animali, funghi e batteri. Anche l'uomo fa parte della biosfera; le sue attività superano molti processi naturali, come ha detto V.I. Vernadsky: “L’uomo diventa una potente forza geologica”.

La biosfera penetra in tutta l'idrosfera, nella parte superiore della litosfera e nella parte inferiore dell'atmosfera, cioè abita l'ecosfera.

Ecosfera – un insieme di ecosistemi; proprietà della Terra come pianeta, creando le condizioni per lo sviluppo di sistemi biologici. Spazialmente comprende tutti gli strati dell'atmosfera, l'idrosfera e la parte della litosfera dove è possibile la vita. Il termine fu proposto per la prima volta da L. Kohl (1958), il termine si trova anche nei lavori di B. Commoner (1973).

Le leggi ecologiche di B. Commoner furono formulate all'inizio degli anni '70 del XX secolo.

Prima legge. Tutto è connesso a tutto. Questa è la legge sugli ecosistemi e sulla biosfera, che attira l'attenzione sulla connessione universale tra processi e fenomeni in natura. Lo scopo è quello di mettere in guardia contro gli influssi avventati su singole parti degli ecosistemi, che possono portare a conseguenze impreviste. (ad esempio, il drenaggio delle paludi porta all'abbassamento dei fiumi).

Seconda legge. Tutto deve andare da qualche parte. Questa è una legge sull'attività economica umana, i cui rifiuti sono inevitabili, e quindi è necessario pensare sia a ridurne la quantità che al loro successivo utilizzo.

Terza legge. La natura "sa" meglio. Questa è la legge dell'uso ragionevole e consapevole delle risorse naturali. Non dobbiamo dimenticare che anche l'uomo è una specie biologica, che è parte della natura e non il suo dominatore. Ciò significa che non puoi cercare di conquistare la natura, ma devi collaborare con essa. Anche se non disponiamo di informazioni complete sui meccanismi e sulle funzioni della natura, e senza una conoscenza accurata delle conseguenze della trasformazione della natura, nessun “miglioramento” della stessa è accettabile.

Quarta legge. Niente viene gratis. Questa è la legge della gestione ambientale razionale. "...L'ecosistema globale è un'entità unica all'interno della quale non si può né guadagnare né perdere nulla e che non può essere oggetto di miglioramento complessivo." Devi pagare con energia per ulteriore trattamento dei rifiuti, fertilizzanti - per aumentare la resa, sanatori e medicinali - per deteriorare la salute umana, ecc.

In contrasto con la biosfera, il concetto di ecosfera comprende una caratteristica dello stato dell'ambiente in cui si trovano i sistemi biologici, nonché le aree in cui si possono trovare organismi viventi (anche al di fuori del loro habitat naturale).

Confini della biosfera:

■ limite superiore nell'atmosfera: 15-20 km. È determinata dallo strato di ozono, che blocca le radiazioni ultraviolette a onde corte, dannose per gli organismi viventi;

■ limite inferiore nella litosfera: 3,5-7,5 km. È determinata dalla temperatura di transizione dell'acqua in vapore e dalla temperatura di denaturazione delle proteine, ma generalmente la distribuzione degli organismi viventi è limitata ad una profondità di diversi metri;

■ confine tra l'atmosfera e la litosfera nell'idrosfera: 10-11 km. Determinato dal fondo dell'Oceano Mondiale, compresi i sedimenti del fondo.

Materia vivente - l'intero insieme dei corpi degli organismi viventi che abitano la Terra. La materia vivente costituisce circa lo 0,01% della massa totale della biosfera, ma a causa della sua elevata attività chimica e geologica, costituisce la base della biosfera, la cui composizione è determinata dall'attività totale degli organismi viventi nel presente e passato (Tabella 2.1). Ma questa è una delle forze geochimiche più potenti sulla Terra, poiché gli organismi viventi non si limitano ad abitare la crosta terrestre, ma trasformano l’aspetto del pianeta.

Tabella 2.1

Gli organismi viventi popolano la superficie terrestre in modo molto irregolare. La loro distribuzione dipende dalla latitudine geografica.

Nutriente- una sostanza creata ed elaborata da un organismo vivente. Durante l'evoluzione organica, gli organismi viventi sono passati attraverso i loro organi, tessuti, cellule e sangue migliaia di volte sulla maggior parte dell'atmosfera, sull'intero volume degli oceani del mondo e su un'enorme massa di minerali. Questo ruolo geologico della materia vivente può essere immaginato dai depositi di carbone, petrolio, rocce carbonatiche, ecc.

Sostanza inerte– prodotti formati senza la partecipazione di organismi viventi. Questi includono minerali e rocce non biogenici formati principalmente o più in profondità della biosfera (al di fuori della regione della vita) o all'interno della biosfera a una profondità di diversi chilometri senza la partecipazione di materia vivente. Esempi di materia inerte sono le rocce ignee. Le rocce e i minerali morti (inerti) non biogenici hanno una massa molte volte maggiore della massa di tutta la materia vivente (vedi Tabella 2.1).

Sostanza bioinerte- una sostanza creata simultaneamente da organismi viventi e processi inerti, che rappresentano sistemi di equilibrio dinamico di entrambi. Questi sono terreno, limo, crosta esposta agli agenti atmosferici, ecc. Gli organismi svolgono un ruolo di primo piano in essi.

Una sostanza sottoposta a decadimento radioattivo.

Atomi sparsi, creato continuamente da tutti i tipi di materia terrestre sotto l'influenza della radiazione cosmica.

Sostanza di origine cosmica. La materia vivente è inseparabile dalla biosfera. È sia una funzione della biosfera che una delle forze geologiche più potenti del pianeta, che svolge varie funzioni.

2. Come sottolinea A.V. Lapo, la classificazione delle funzioni della materia vivente individua dieci funzioni principali.

1. Energia la funzione è associata all'immagazzinamento dell'energia durante la fotosintesi, al suo trasferimento attraverso le catene alimentari e alla dissipazione. La funzione energetica della materia vivente si riflette in due principi biogeochimici formulati da V.I. Vernadsky. Secondo il primo di essi, l'energia biogenica geochimica mira alla massima manifestazione nella biosfera. Il secondo principio afferma che nel processo di evoluzione sopravvivono quegli organismi che con la loro vita aumentano l'energia geochimica.

2. Gas la funzione si manifesta nella capacità di modificare e mantenere una certa composizione gassosa dell'habitat e dell'atmosfera nel suo complesso. In particolare, l'inclusione del carbonio nei processi di fotosintesi, e quindi nella catena alimentare, ha causato il suo accumulo in materia biogenica (residui organici, calcari, ecc.). In conseguenza di ciò si è verificata una progressiva diminuzione del contenuto di carbonio e suoi composti, principalmente biossido (C02) nell'atmosfera da decine di per cento al moderno 0,03%. Lo stesso vale per l'accumulo di ossigeno nell'atmosfera, la sintesi dell'ozono e altri processi.

3. Redox la funzione si esprime nell'accelerazione, sotto l'influenza della materia vivente, dei processi di ossidazione (in presenza di ossigeno) e riduzione (decomposizione di sostanze organiche in assenza di ossigeno). I processi di riduzione sono solitamente accompagnati dalla formazione e dall'accumulo di idrogeno solforato e di metano. Ciò, in particolare, rende praticamente senza vita gli strati profondi delle paludi, nonché significative colonne d'acqua di fondo (ad esempio nel Mar Nero). Questo processo sta progredendo a causa dell'attività umana.

4. Concentrazione La funzione è la capacità degli organismi viventi di concentrare nei loro corpi gli elementi chimici dispersi assorbiti dall'ambiente. Per alcuni metalli, ad esempio il manganese, la concentrazione raggiunge 106. Il risultato dell'attività di concentrazione sono depositi di minerali combustibili, calcari, depositi di minerali, ecc. Questa funzione della materia vivente è studiata in modo completo dalla scienza della biomineralogia. Gli organismi concentratori vengono utilizzati per risolvere problemi applicativi specifici, ad esempio per arricchire i minerali con elementi chimici o composti di interesse per l'uomo.

5. Opposti nei risultati dispersione la funzione si manifesta attraverso le attività nutrizionali e di trasporto degli organismi. Ad esempio, dispersione di una sostanza quando gli organismi espellono escrementi, morte di organismi, cambiamento del tegumento, ecc.

6. Distruttivo la funzione è la distruzione da parte degli organismi e dei prodotti della loro attività vitale, anche dopo la loro morte, sia della materia organica morta che delle sostanze inerti. Il meccanismo è associato alla circolazione delle sostanze.

7. Trasporto la funzione si esprime nel trasferimento di materia come risultato di una forma attiva di movimento. Spesso tale trasferimento viene effettuato su enormi distanze, ad esempio durante le migrazioni e le migrazioni degli animali.

8. Formazione dell'ambiente la funzione è la capacità della materia vivente di modificare i parametri chimici dell'ambiente in condizioni di vita più favorevoli per gli organismi viventi. Ha lo scopo di garantire condizioni di vita a tutti i suoi membri, compresi gli esseri umani; effettuato attraverso cambiamenti nella composizione gassosa dell'atmosfera e nella composizione chimica dell'idrosfera, la formazione di suolo e rocce sedimentarie, l'equilibrio di sostanze ed energia nella biosfera, il ripristino di condizioni di vita disturbate dall'uomo, ecc.

9. Regolazione dell'ambiente funzione – regolazione biotica dell’ambiente. Il biota (qualsiasi insieme spaziale di organismi viventi) è in grado di mantenere importanti parametri ambientali a un livello costante con grande precisione e per lungo tempo, nonostante la complessità del sistema regolato. Ad esempio, il biota oceanico regola e stabilizza la concentrazione di monossido di carbonio (II) CO 2 nell'atmosfera. Il meccanismo di questo regolamento è il seguente. La concentrazione atmosferica di CO 2 è in equilibrio con la sua concentrazione nello strato superficiale dell'oceano. Il biota oceanico, regolando la concentrazione nello strato superficiale dell’oceano, stabilizza di fatto la concentrazione nell’atmosfera.

10. Informazione funzione della materia vivente nella biosfera. Fu con l'apparizione dei primi esseri viventi primitivi che sul pianeta apparvero informazioni attive (“viventi”), che differivano da quelle “morte”, che sono un semplice riflesso della struttura. Gli organismi si sono rivelati in grado di ottenere informazioni combinando il flusso di energia con una struttura molecolare attiva che svolge il ruolo di un programma. La capacità di percepire, immagazzinare ed elaborare le informazioni molecolari ha subito una rapida evoluzione in natura ed è diventata il più importante fattore di formazione del sistema ecologico.

Pertanto, la struttura e le funzioni della biosfera sono piuttosto complesse. Ma è necessario notare la cosa principale: nessuna delle conchiglie che compongono la biosfera può svilupparsi isolatamente dalle altre. Qualsiasi cambiamento qualitativo in uno di essi influisce adeguatamente sull'altro.

La legge universale dell'equilibrio nella biosfera è il principale principio di direzione nello sviluppo dell'intero mondo organico e inorganico. Uno squilibrio in questo processo è introdotto non solo (e non tanto) da eventuali cambiamenti naturali catastrofici che si verificano sulla terra, ma anche dall’attività economica umana, che non solo può essere commisurata allo sviluppo catastrofico dei fattori naturali, ma addirittura superare il livello dei loro fattori naturali. impatto.

3. Gli oggetti dell'ecologia sono prevalentemente sistemi al di sopra del livello degli organismi (Fig. 2.1), ad es. studio dell'organizzazione e del funzionamento dei sistemi sopraorganismi: popolazioni, biocenosi (comunità), biogeocenosi (ecosistemi) e biosfera nel suo insieme. In altre parole, l'oggetto principale di studio in ecologia sono gli ecosistemi, vale a dire complessi naturali unificati formati da organismi viventi e dal loro habitat:

Fig 2.1 Struttura dei sistemi biologici nella biosfera

(secondo I.A. Shilov, 1988)

Organismo vivente – questa è qualsiasi forma di attività della vita. Nei corsi di biologia scolastica la classificazione più utilizzata è quella che distingue quattro regni: batteri, funghi, piante e animali. Una classificazione più complessa comprende anche virus e composti organici semplici (humus). Le dimensioni delle piante variano da microscopiche piante galleggianti unicellulari conosciute come fitoplancton al più grande di tutti gli organismi viventi, gli alberi di sequoia, originari del Nord America occidentale. Le dimensioni degli animali possono variare dal più piccolo zooplancton galleggiante all'elefante africano di 4 metri e alla balenottera azzurra di 30 metri.

I batteri non hanno un nucleo cellulare formato, quindi sono uniti in un superregno chiamato superregno dei procarioti. Piante, funghi e animali hanno un nucleo cellulare formato, per questo motivo sono anche riuniti in un superregno, chiamato superregno degli eucarioti.

Popolazione - un gruppo di organismi della stessa specie che vivono in un determinato territorio. Esempi di popolazioni sono tutti i spigole in uno stagno, gli scoiattoli comuni o le querce bianche nelle foreste, la popolazione di un particolare paese o la popolazione della Terra nel suo insieme. Le popolazioni sono gruppi dinamici di organismi che si adattano ai cambiamenti delle condizioni ambientali modificando le loro dimensioni, la distribuzione dei gruppi di età (struttura per età) e la composizione genetica.

Visualizzazione - un insieme di popolazioni di individui i cui rappresentanti effettivamente o potenzialmente si incrociano tra loro in condizioni naturali. Si stima che nel mondo esistano dai 3 ai 30 milioni di specie di organismi viventi.

Ogni organismo o popolazione ha il proprio habitat (area): l'area o il tipo di area in cui vive. L’insieme delle specie di piante, animali e microrganismi accomunati da un comune areale di distribuzione è detto biota. Esempi sono tutte le piante, gli animali, i funghi, i virus che crescono e vivono in una foresta, in uno stagno, in un deserto o in un acquario.

Ecosistema – il rapporto delle comunità (biocenosi) con i fattori chimici e fisici che creano l'ambiente inanimato (biotopo). È una rete (dinamica) in continua evoluzione di interazioni biologiche, chimiche e fisiche che mantengono la vitalità delle comunità e le aiutano ad adattarsi alle mutevoli condizioni ambientali. Un esempio è una foresta decidua nella Russia centrale con una certa composizione del sottobosco, un suolo caratteristico di questo tipo di foresta e una comunità vegetale stabile e, di conseguenza, con indicatori microclimatici rigorosamente definiti (temperatura, umidità, illuminazione) e un complesso di animali corrispondenti a tali organismi di condizioni ambientali.

Ecosistema = Biotopo + Biocenosi

La scala o le dimensioni degli ecosistemi in natura sono estremamente diversificate. Esistono microecosistemi (una pozzanghera, il tronco di un albero in decomposizione, il cadavere di un animale con gli organismi che lo abitano, un acquario, purché al suo interno siano presenti organismi viventi in grado di compiere il ciclo), mesoecosistemi (foresta, stagno , ecc.), macroecosistemi (oceano, continente, ecc.) P.). Esiste un solo ecosistema globale: la biosfera, quindi gli ecosistemi più grandi includono ecosistemi di rango inferiore.

Secondo Yu Odum (1986), esistono tre gruppi di ecosistemi naturali: terrestre (biomi), acqua dolce e marino (Fig. 2.2).

Figura 2.2 Principali tipologie di ecosistemi naturali

La classificazione si basa su alcune caratteristiche: per il terrestre - il tipo di vegetazione, per l'acqua dolce - le proprietà fisiche dell'acqua, ecc.

Sia gli ecosistemi grandi che quelli piccoli di solito non hanno confini chiari. La zona di transizione tra due ecosistemi adiacenti è chiamata ecotono. L'ecotono comprende rappresentanti di specie vegetali, animali e distruttori di entrambi gli ecosistemi adiacenti.

I componenti non viventi, o abiotici, di un ecosistema comprendono vari fattori fisici e chimici. Importanti fattori fisici, come già sapete, includono la luce solare, l'ombra, l'evaporazione, il vento, la temperatura e le correnti d'acqua. I principali fattori chimici sono gli elementi nutritivi e i loro composti presenti nell'atmosfera, nell'idrosfera e nella crosta terrestre, necessari in grandi o piccole quantità per l'esistenza, la crescita e la riproduzione degli organismi.

4. Componenti biotici Gli ecosistemi sono i principali tipi di organismi che formano i componenti viventi di un ecosistema. Prima di tutto, tutti gli organismi sono divisi in base al metodo di nutrizione in autotrofi ed eterotrofi

1. Organismi autotrofi utilizzano fonti inorganiche per la loro esistenza, creando così materia organica da inorganico. Tali organismi includono piante verdi fotosintetiche di ambienti terrestri e acquatici, alghe blu-verdi, alcuni batteri chemiosintetici, ecc. Queste sono meravigliose fabbriche chimiche.

Utilizzando l'energia luminosa, sintetizzano il glucosio dall'anidride carbonica e dall'acqua, rilasciando ossigeno come sottoprodotto. Ossidando parte del glucosio per ottenere ulteriore energia chimica dal resto del glucosio e dei nutrienti estratti dal terreno, formano altre molecole organiche complesse e tutti i tessuti vegetali, grazie ai quali crescono.

Gli eterotrofi, a loro volta, a seconda della fonte delle sostanze organiche finite, si dividono in:

■ saprofiti (ad esempio funghi, microrganismi), che consumano materia organica morta,

Come puoi vedere, la principale differenza tra eterotrofi e autotrofi è la natura chimica dei nutrienti di cui hanno bisogno. Anche l'essenza dei loro processi nutrizionali è diversa. Gli organismi autotrofi consumano energia quando convertono le sostanze inorganiche in organiche; gli eterotrofi non consumano energia quando si nutrono.

Poiché gli organismi sono piuttosto diversi in termini di tipi e forme di nutrizione, entrano in complesse interazioni trofiche (alimentari) tra loro, svolgendo così le funzioni ecologiche più importanti nelle comunità biotiche. Alcuni di essi producono prodotti, altri li consumano e altri ancora li convertono in forma inorganica. Di solito sono divisi in produttori, consumatori e decompositori. Questa divisione si basa sulla modalità di nutrizione predominante degli organismi.

Produttori(“autoalimentarsi”) produce cibo per se stesso e fornisce cibo a tutti gli altri, sia consumatori che decompositori; Si tratta di piante verdi terrestri che producono sostanze organiche da quelle inorganiche.

Consumatori– consumatori di sostanze organiche. A seconda delle fonti alimentari, i consumatori si dividono in tre classi principali:

■ i fitofagi (erbivori) sono consumatori di primo ordine, che si nutrono esclusivamente di piante vive (sia piante intere che singoli organi). Ad esempio, gli uccelli mangiano semi, germogli e foglie. Cervi e lepri si nutrono di rami e foglie. Le cavallette e molte altre specie di insetti consumano tutte le parti delle piante;

■ i predatori (carnivori) sono consumatori di secondo ordine che si nutrono esclusivamente di erbivori (fitofagi), così come i consumatori di terzo ordine che si nutrono solo di carnivori. I ragni e gli uccelli che mangiano insetti predatori e il tonno che si nutre di aringhe sono consumatori secondari. Il falco o il falco che caccia serpenti ed ermellini, così come lo squalo che si nutre di altri pesci, sono classificati come consumatori terziari;

■ eurifagi (onnivori), che possono mangiare sia cibi vegetali che animali. Esempi sono maiali, ratti, volpi, scarafaggi e esseri umani.

I riduttori (riduttori) restituiscono le sostanze degli organismi morti alla natura inanimata, decomponendo la materia organica in composti ed elementi inorganici semplici (CO 2, NO 2, H 2 O). Restituendo i nutrienti al suolo o all'ambiente acquatico, completano così il ciclo biochimico. Esistono due classi principali di decompositori: detritivori e distruttori.

I detritivori consumano direttamente organismi morti o detriti organici. Questi includono, ad esempio, granchi, sciacalli, termiti, lombrichi, vermi, millepiedi, formiche e avvoltoi.

Gran parte della materia morta in un ecosistema, in particolare il legno morto e le foglie, attraversa fasi di decomposizione e decadimento, causando la scomposizione di molecole organiche complesse in composti inorganici più semplici. Questo processo, anch'esso parte della catena alimentare, viene eseguito da un tipo separato di decompositori: i distruttori. I distruttori includono due tipi di organismi: funghi e batteri unicellulari microscopici. A loro volta, funghi e batteri sono un'importante fonte di nutrimento per gli organismi viventi come vermi e insetti che vivono nel suolo e nell'acqua. I riduttori sono l'anello finale del ciclo delle sostanze.

5. Nicchia ecologica è un complesso di tutti i fattori ambientali fisici, chimici e biologici necessari affinché una particolare specie biologica possa vivere, crescere e riprodursi in un dato ecosistema. Il concetto di nicchia comprende anche il ruolo di un organismo nell'ecosistema. Una nota analogia afferma che l’habitat di un organismo è il suo “indirizzo” nell’ecosistema, mentre la nicchia ecologica è la sua “occupazione” e “stile di vita”.

La conoscenza della nicchia ecologica ci consente di rispondere alle domande su come, dove e di cosa si nutre la specie, di chi è la preda, come e dove riposa e si riproduce.

Finché un ecosistema dispone di risorse comuni sufficienti, specie diverse le consumano insieme. Tuttavia, se due o più specie nello stesso ecosistema cominciano a consumare la stessa risorsa scarsa, si troveranno in un rapporto di competizione interspecifica. Le loro nicchie ecologiche si sovrappongono, almeno in parte. Le risorse scarse possono essere cibo, acqua, anidride carbonica, luce solare, nutrienti del suolo, spazio vitale, riparo o qualsiasi altro fattore ambientale vitale. Un esempio di competizione interspecifica è la lotta tra ratti grigi e neri, a seguito della quale i ratti grigi hanno spostato i ratti neri da un territorio più ampio, poiché sono più adatti all'esistenza.

Per interazioni intraspecifiche si intende il raggruppamento di animali della stessa specie in gruppi di due o più individui. La competizione intraspecifica si manifesta principalmente nel comportamento territoriale degli animali che difendono i propri luoghi; siti di nidificazione e un'area conosciuta nella zona. Queste sono le interazioni di molti uccelli e pesci.

Le relazioni interspecifiche sono molto più diversificate. Due specie che vivono vicine potrebbero non influenzarsi affatto, ma influenzarsi favorevolmente o sfavorevolmente.

Neutralismo– entrambi i tipi sono indipendenti e non hanno alcun effetto l’uno sull’altro. In questo caso le specie non sono direttamente imparentate tra loro e non entrano nemmeno in contatto tra loro. Ad esempio, gufi e volpi, serpenti e tigri.

Amensalismo- si tratta di rapporti biotici in cui la crescita di una specie (amensale) è inibita dai prodotti escretori di un'altra. Sono meglio studiati nelle piante e nei microrganismi, che utilizzano varie sostanze tossiche nella lotta contro i concorrenti per le risorse, e questo fenomeno è chiamato allelopatia. Ad esempio, le muffe, trovandosi nello stesso habitat dell'E. coli, secernono una sostanza che provoca la morte di quest'ultimo.

Predazione- Questo accade quando un individuo di una specie, chiamato predatore, si nutre di organismi (o parti di organismi) di un'altra specie, chiamata preda, e il predatore vive separatamente dalla preda. In questi casi, si dice che le due specie di organismi siano coinvolte in una relazione predatore-preda. Negli oceani uno dei predatori più pericolosi è lo squalo. Le specie preda utilizzano una varietà di meccanismi di difesa per evitare di diventare facili prede per i predatori. Alcuni di loro possono correre o volare velocemente. Altri hanno la pelle o il guscio spessi. Altri ancora hanno colorazioni protettive o sono in grado di cambiare colore, mimetizzandosi nell'ambiente. Altri ancora rilasciano sostanze chimiche con un odore o un sapore che respinge i predatori o addirittura li avvelena.

I predatori hanno anche diversi modi per predare la preda. I carnivori, a differenza degli erbivori, sono solitamente costretti a inseguire e raggiungere il cibo. Alcuni predatori sono costretti a correre velocemente per nutrirsi, come il ghepardo. Altri, come le iene maculate, i leoni e i lupi, raggiungono lo stesso obiettivo cacciando in branco. In condizioni naturali, tali specie sono generalmente più numerose dei leopardi, delle tigri e delle pantere, che cacciano da sole.

Il terzo modo in cui i predatori ottengono il cibo è catturando come vittime principalmente individui malati, feriti e altri individui inferiori. Tale selezione naturale degli individui di una particolare specie avvantaggia la specie nel suo insieme, poiché frena la diffusione delle malattie nella popolazione e lascia individui più forti e più sani per la riproduzione.

Il quarto modo per procurarsi cibo animale è il percorso intrapreso dall'Homo sapiens, il percorso di inventare strumenti e trappole per la caccia, nonché di addomesticare gli animali.

Commensalismo(dal latino “compagno”) è caratterizzato dal fatto che una delle due specie (commensale) trae beneficio da tale interazione, mentre l'altra praticamente non ne viene influenzata (né positivamente né negativamente). Ad esempio, nell'oceano aperto, alcune specie di cirripedi si depositano direttamente sulle ossa mascellari delle balene. Come risultato di tale convivenza, i crostacei acquisiscono un rifugio sicuro e una fonte stabile di cibo. Per la balena, un simile vicinato ovviamente non ha alcun vantaggio, ma non causa nemmeno alcun danno.

Protocooperazione– entrambi gli organismi beneficiano dell’associazione, sebbene la loro coesistenza non sia necessaria per la loro sopravvivenza. Ad esempio, granchi e celenterati: il granchio “pianta” sul suo dorso un celenterato, che lo mimetizza e lo protegge (ha cellule urticanti), ma, a sua volta, riceve pezzi di cibo dal granchio e lo usa come veicolo.

Mutualismo(dal latino "reciproco") è una forma di simbiosi in cui ciascuno dei conviventi riceve benefici relativamente uguali, mentre non possono esistere l'uno senza l'altro. Questa forma di convivenza è favorevole alla loro crescita e sopravvivenza. Si possono rintracciare relazioni mutualistiche tra le conifere e alcuni tipi di funghi che crescono sulle loro radici. I funghi assorbono dalle radici le soluzioni di cui hanno bisogno, arricchite di sostanze nutritive, e allo stesso tempo aiutano le radici degli alberi ad estrarre acqua ed elementi minerali dal terreno. Un classico esempio sono i licheni: la stretta coesistenza di funghi e alghe. Il fungo protegge le alghe e queste ultime lo nutrono.

? Domande per l'autocontrollo

1. Definire la biosfera.

2. Qual è la differenza tra biosfera ed ecosfera?

3. Elencare gli elementi strutturali della biosfera.

4. Qual è il ruolo della “materia vivente” sulla Terra?

5. Fornire una classificazione degli organismi viventi.

6. Quali tipi di ecosistemi esistono?

7. In quali due gruppi sono divisi tutti gli organismi viventi in base al tipo di nutrizione?

8. Come sono interconnessi produttori e consumatori. e decompositori?

9. Cos'è la competizione interspecifica e intraspecifica? Illustra la tua risposta con degli esempi.

10. Spiegare in che modo differiscono tipi di interazione tra specie come neutralismo, amensalismo e predazione.

Qualsiasi sistema vivente è un tipo speciale dei sistemi più complessi costruiti sulla base di composti proteici. Pertanto, l’approccio sistemico in ecologia è molto popolare.

In ecologia esistono due approcci per comprendere l’essenza dei fenomeni:

Approccio demografico - si concentra sulle popolazioni di esseri viventi, cioè su gruppi di individui della stessa specie, un gran numero di generazioni delle quali abitano un determinato spazio entro limiti limitati (si ritiene che la popolazione sia la principale unità elementare studiata da ecologia tradizionale);

Approccio ecosistemico - basato sul concetto ecosistemi- un insieme di organismi e componenti non viventi interagenti tra loro e collegati da flussi di materia ed energia.

Il concetto di ecosistema fu introdotto dal botanico inglese A. Tansley nel 1935.

Geografo e scrittore G.K. Efremov ha dato una definizione figurata di ecosistema come “qualsiasi formazione naturale – da una collinetta a una conchiglia (geografica)”.

L’approccio ecosistemico tende ad una descrizione olistica della natura, mentre l’approccio demografico tende ad una descrizione multipla.

Tutti gli ecosistemi possono essere divisi per rango:

1) microecosistemi (pozzanghera, ceppo in decomposizione, cadavere in decomposizione, ecc.);

2) mesoecosistemi (foresta, lago, fiume, piccola isola, ecc.);

3) macroecosistemi (mare, oceano, continente, grande isola, ecc.);

4) ecosistema globale (biosfera).

Oltre alla suddetta classificazione degli ecosistemi, l'ecologia considera tradizionalmente il concetto di biogeocenosi, che ha un significato vicino al concetto di ecosistema. Biogeocenosi- questo è un caso particolare di un grande ecosistema, che di solito copre un territorio significativo, che presuppone la presenza obbligatoria della vegetazione come anello principale, cioè fitocenosi, fornendo a questo ecosistema l'approvvigionamento di energia primaria (informazione). A causa di tale autonomia energetica, la biogeocenosi è teoricamente immortale, a differenza, ad esempio, di un albero caduto in decomposizione, il cui ecosistema muore dopo che tutta l'energia accumulata dall'albero durante la sua vita viene consumata e l'albero stesso si trasforma in componenti dell'humus (strato di terreno fertile).

Come parte di qualsiasi ecosistema, si distinguono solitamente due blocchi: biocenosi ed ecotopo. Una biocenosi è costituita da organismi interconnessi di specie diverse, che vi sono inclusi non come individui, ma come popolazioni. Un caso speciale di biocenosi è una comunità; può unire solo una parte delle specie della biocenosi (ad esempio, una comunità vegetale). Sotto ecotopo comprendere l'habitat di questa biocenosi. Questo potrebbe essere il territorio di una determinata biogeocenosi, caratterizzata da una certa composizione delle rocce geologiche che la compongono. Un albero caduto, che dà vita a vari tipi di distruttori (insetti, funghi, microbi e altri organismi che distruggono la materia organica fino allo stato minerale), è anche un ecotopo dell'ecosistema esistente alla sua base.

Così, biogeocenosi = ecotopo(fattori idrologici (idrotopo), fattori climatologici ((climatopo), fattori del suolo (edafotopo)) + biocenosi(piante (fitocenosi), animali (zoocenosi), microrganismi (microbiocenosi)) (questo modello è stato proposto da V.N. Sukachev nel 1942).

1.4.1. Caratteristiche degli ecosistemi

1. Stretta relazione e interdipendenza di tutti i collegamenti, sia biotici (viventi) che abiotici (non viventi). Le correzioni delle connessioni portano al ritorno allo stato originale o alla morte.

2. Forti feedback positivi e negativi.

Un esempio di feedback positivo è l’impaludamento di un’area dopo la deforestazione. Ciò porta alla compattazione del terreno, di conseguenza, all'accumulo di acqua e alla crescita di piante che accumulano umidità, che porta alla sua impoverimento di ossigeno, e quindi al rallentamento della decomposizione dei residui vegetali, all'accumulo di torba e ulteriore aumento del ristagno idrico.

Un esempio di feedback negativo (stabilizzante) è il rapporto tra predatore e preda, ad esempio tra linci e lepri: un aumento del numero di lepri contribuisce ad aumentare il numero di linci, ma un numero eccessivo di linci riduce il numero di lepri, dopodiché diminuisce anche il numero delle linci. In condizioni naturali, questo sistema si stabilizza abbastanza rapidamente.

3. Emersione esplicita.

Ad esempio, un bosco sparso non costituisce ancora una foresta, poiché non crea un determinato ambiente: suolo, idrologico, meteorologico, ecc.

L’emergenza aumenta la resilienza di un ecosistema e la sua capacità di autoregolarsi. L’attività umana porta all’interruzione delle connessioni dirette e di feedback negli ecosistemi.

Ad esempio, un moderato inquinamento dei corpi idrici con materia organica porta ad una maggiore proliferazione di microrganismi, che porta all'autodepurazione del corpo idrico. L'inquinamento eccessivo, chiamato eutrofizzazione, porta ad un'eccessiva proliferazione di organismi che decompongono attivamente la materia organica, che prima o poi porta all'esaurimento di un dato serbatoio di ossigeno, e quindi alla soppressione e alla morte di questi organismi, alla distruzione delle connessioni, ai cambiamenti nella il sistema e la sua transizione verso un nuovo tipo di connessioni, di solito si tratta di ristagni idrici.

In genere, gli ecosistemi necessitano di impatti di stress casuali come tempeste, incendi, ecc. per aumentare la stabilità. Ma gli stress cronici a bassa intensità, caratteristici dell'impatto antropico sulla natura, non danno reazioni evidenti, quindi le loro conseguenze sono molto difficili da valutare, ma possono essere disastrose per l'ecosistema.

ª Domande di autotest

1. Qual è la differenza tra l’approccio demografico e quello ecosistemico in ecologia?

2. Come sono divisi gli ecosistemi? Fornisci un esempio di ciascun tipo di ecosistema.

3. Definire la biogeocenosi.

4. In cosa differisce la biogeocenosi da un ecosistema?

5. Cos'è una biocenosi, un ecotopo? Elenca i loro elementi costitutivi.

6. Fornisci un esempio di ecosistema artificiale

1.4.2. Livelli di organizzazione biologica

Di solito ci sono 6 livelli principali di organizzazione della materia vivente, che formano una gerarchia formale: molecolare ® cellulare ® organismo ® popolazione ® ecosistema ® biosfera, non ci sono confini chiari tra questi livelli, così come non ci sono confini chiari tra ecosistemi di rango diverso (l'effetto “matrioska” - un ecosistema è parte di un altro, più grande), l'identificazione dei diversi ecosistemi è abbastanza arbitraria.

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